【手続補正書】
【提出日】平成18年3月14日(2006.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線と、この配線の少なくとも一面に接して形成された第１の層間絶縁膜である第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜上に接して形成され、前記第１の絶縁膜よりもヤング率の高い第２の層間絶縁膜である第２の絶縁膜とを具備してなる半導体装置であって、
前記配線、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のそれぞれの線膨張係数をαM，αs，αhとし、それぞれのヤング率をＥM，Ｅs，Ｅhとし、それぞれの膜厚をｄM，ｄs，ｄhとし、前記配線を構成する材料により定まる係数をｋ1，ｋ2とし、ｄI＝ｄs＋ｄh、ＥI＝（ｄsＥs＋ｄhＥh）／ｄI、αI＝（ｄsαs＋ｄhαh）／ｄIと定義し、前記配線に働く応力の温度勾配をｓとすると、前記配線、前記第１の絶縁膜、前記第２の絶縁膜は、
【数１】
2000269337.tif 000001
の条件を満たすことを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
Ｃｕ配線からなる配線と、この配線の少なくとも一面に接して形成された第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜上に接して形成され、前記第１の絶縁膜よりもヤング率の高い第２の絶縁膜とを具備してなる半導体装置であって、
前記配線、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のそれぞれの線膨張係数をαM，αs，αhとし、それぞれのヤング率をＥM，Ｅs，Ｅhとし、それぞれの膜厚をｄM，ｄs，ｄhとし、ｄI＝ｄs＋ｄh、ＥI＝（ｄsＥs＋ｄhＥh）／ｄI、αI＝（ｄsαs＋ｄhαh）／ｄIと定義し、前記配線に働く応力の温度勾配をｓとすると、前記配線、前記第１の絶縁膜、前記第２の絶縁膜は、
【数２】
2000269337.tif 000002
の条件を満たすことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
配線と、この配線の底面に接して形成された第１の絶縁膜と、この第１の絶縁膜上に接して形成され、前記第１の絶縁膜よりもヤング率の高い第２の絶縁膜とを具備してなる半導体装置であって、
前記配線、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のそれぞれの線膨張係数をαM，αs，αhとし、それぞれのヤング率をＥM，Ｅs，Ｅhとし、それぞれの膜厚をｄM，ｄs，ｄhとし、前記配線を構成する材料により定まる係数をｋ1，ｋ2とし、ｄI＝ｄs＋ｄh、ＥI＝（ｄsＥs＋ｄhＥh）／ｄI、αI＝（ｄsαs＋ｄhαh）／ｄIと定義し、前記配線に働く応力の温度勾配をｓとすると、前記配線、前記第１の絶縁膜、前記第２の絶縁膜は、
【数３】
2000269337.tif 000003
の条件を満たすことを特徴とする半導体装置。
【請求項４】
配線材料で形成された主構成部と、この主構成部の上面及び下面の少なくとも一方に接して形成された少なくとも一つの導電層とを含む配線と、
この配線の少なくとも一面に接して形成された第１の層間絶縁膜である第１の絶縁膜と、
この第１の絶縁膜上に接して形成され、前記第１の絶縁膜よりもヤング率の高い第２の層間絶縁膜である第２の絶縁膜とを具備してなる半導体装置であって、
前記配線の主構成部、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のそれぞれの線膨張係数をαM，αs，αhとし、それぞれのヤング率をＥM，Ｅs，Ｅhとし、前記配線、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜の膜厚をｄM，ｄs，ｄhとし、前記配線材料により定まる係数をｋ1，ｋ2とし、ｄI＝ｄs＋ｄh、ＥI＝（ｄsＥs＋ｄhＥh）／ｄI、αI＝（ｄsαs＋ｄhαh）／ｄIと定義し、前記配線に働く応力の温度勾配をｓとすると、前記配線、前記第１の絶縁膜、前記第２の絶縁膜は、
【数４】
2000269337.tif 000004
の条件を満たすことを特徴とする半導体装置。
【請求項５】
Ｃｕからなる主構成部と、この主構成部の上面及び下面の少なくとも一方に接して形成された少なくとも一つの導電層とを含む配線と、
この配線の少なくとも一面に接して形成された第１の絶縁膜と、
この第１の絶縁膜上に接して形成され、前記第１の絶縁膜よりもヤング率の高い第２の絶縁膜とを具備してなる半導体装置であって、
前記配線の主構成部、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のそれぞれの線膨張係数をαM，αs，αhとし、それぞれのヤング率をＥM，Ｅs，Ｅhとし、前記配線、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜の膜厚をｄM，ｄs，ｄhとし、ｄI＝ｄs＋ｄh、ＥI＝（ｄsＥs＋ｄhＥh）／ｄI、αI＝（ｄsαs＋ｄhαh）／ｄIと定義し、前記配線に働く応力の温度勾配をｓとすると、前記配線、前記第１の絶縁膜、前記第２の絶縁膜は、
【数５】
2000269337.tif 000005
の条件を満たすことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
配線材料で形成された主構成部と、この主構成部の上面及び下面の少なくとも一方に接して形成された少なくとも一つの導電層とを含む配線と、
この配線の下面に接して形成された第１の絶縁膜と、
この第１の絶縁膜上に接して形成され、前記第１の絶縁膜よりもヤング率の高い第２の絶縁膜とを具備してなる半導体装置であって、
前記配線の主構成部、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜のそれぞれの線膨張係数をαM，αs，αhとし、それぞれのヤング率をＥM，Ｅs，Ｅhとし、前記配線、前記第１の絶縁膜及び前記第２の絶縁膜の膜厚をｄM，ｄs，ｄhとし、前記配線材料により定まる係数をｋ1，ｋ2とし、ｄI＝ｄs＋ｄh、ＥI＝（ｄsＥs＋ｄhＥh）／ｄI、αI＝（ｄsαs＋ｄhαh）／ｄIと定義し、前記配線に働く応力の温度勾配をｓとすると、前記配線、前記第１の絶縁膜、前記第２の絶縁膜は、
【数６】
2000269337.tif 000006
の条件を満たすことを特徴とする半導体装置。
【請求項７】
前記第１の絶縁膜はヤング率が１５ＧＰａ以下の材料により形成され、前記第２の絶縁膜はヤング率が１５ＧＰａより大の材料により形成されてなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記第１の絶縁膜は、異なる材料からなる積層膜であり、前記配線側から数えてｉ番目の絶縁膜の膜厚をｄsi、ヤング率をＥsi、線膨張係数をαsiとすると、
【数７】
2000269337.tif 000007
で表されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１の絶縁膜は、有機材料を含む酸化シリコンを主成分とする膜を少なくとも１層有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記有機材料は、メチル基を主成分とすることを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記半導体装置はさらに基板を有し、
この基板の主面上に少なくとも絶縁層を介して前記配線が形成され、
前記第１の絶縁膜は、前記配線の上面又は下面に接して形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記半導体装置はさらに基板を有し、
この基板の主面上に少なくとも絶縁層を介して前記配線が形成され、
前記第１の絶縁膜は、前記配線の上面又は下面及び側面に接して形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の半導体装置。
【請求項１３】
前記半導体装置はさらに基板を有し、
この基板の主面上に少なくとも絶縁層を介して前記配線が形成され、
前記配線は前記基板の主面上であって互いに異なる層に形成された第１の配線及び第２の配線からなり、
前記第１の絶縁膜は前記第１の配線の側面に形成され、
前記第２の絶縁膜は前記第１の配線と前記第２の配線との間に形成され、
前記第１の配線の線膨張係数はαM、ヤング率はＥM、膜厚はｄMであり、前記第１の配線を構成する材料により係数ｋ1及びｋ2が定まることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記半導体装置はさらに基板を有し、
この基板の主面上に少なくとも絶縁層を介して前記配線が形成され、
前記配線は前記基板の主面上であって互いに異なる層に形成された第１の配線及び第２の配線からなり、
前記第１の絶縁膜は前記第１の配線の側面に形成され、
前記第２の絶縁膜は前記第１の配線と前記第２の配線との間に形成され、
前記第１の配線の主構成部の線膨張係数はαM、ヤング率はＥM、前記第１の配線の膜厚はｄMであり、前記第１の配線の主構成部を形成する配線材料により係数ｋ1及びｋ2が定まることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項１５】
前記半導体装置はさらに基板を有し、
この基板の主面上に少なくとも絶縁層を介して前記配線が形成され、
前記配線は前記基板の主面上であって互いに異なる層に形成された第１の配線及び第２の配線からなり、
前記第１の絶縁膜は前記第１の配線の側面に形成され、
前記第２の絶縁膜は前記第１の配線と前記第２の配線との間に形成され、
前記第１の配線の線膨張係数はαM、ヤング率はＥM、膜厚はｄMであり、前記第１の配線を構成する材料により係数ｋ1及びｋ2が定まり、
前記第１の絶縁膜はヤング率が１５ＧＰａ以下の材料により形成され、前記第２の絶縁膜はヤング率が１５ＧＰａより大の材料により形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項１６】
前記半導体装置はさらに基板を有し、
この基板の主面上に少なくとも絶縁層を介して前記配線が形成され、
前記配線は前記基板の主面上であって互いに異なる層に形成された第１の配線及び第２の配線からなり、
前記第１の絶縁膜は前記第１の配線の側面に形成され、
前記第２の絶縁膜は前記第１の配線と前記第２の配線との間に形成され、
前記第１の配線の主構成部の線膨張係数はαM、ヤング率はＥM、前記第１の配線の膜厚はｄMであり、前記第１の配線の主構成部を形成する配線材料により係数ｋ1及びｋ2が定まり、
前記第１の絶縁膜はヤング率が１５ＧＰａ以下の材料により形成され、前記第２の絶縁膜はヤング率が１５ＧＰａより大の材料により形成されてなることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置。
【請求項１７】
前記配線はＡｌからなり、前記係数ｋ1は１、前記係数ｋ2は１×１０-3であることを特徴とする請求項１又は３に記載の半導体装置。
【請求項１８】
前記配線材料はＡｌからなり、前記係数ｋ1は１、前記係数ｋ2は１×１０-3であることを特徴とする請求項４又は６に記載の半導体装置。
【請求項１９】
前記配線はＣｕからなり、前記係数ｋ1は１．２、前記係数ｋ2は１×１０-3であることを特徴とする請求項１又は３に記載の半導体装置。
【請求項２０】
前記配線材料はＣｕからなり、前記係数ｋ1は１．２、前記係数ｋ2は１×１０-3であることを特徴とする請求項４又は６に記載の半導体装置。
【請求項２１】
前記第１の絶縁膜は、前記配線の下面に接して形成されていることを特徴とする請求項２又は５に記載の半導体装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【数８】
2000269337.tif 000008
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【数９】
2000269337.tif 000009
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【数１０】
2000269337.tif 000010
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
【数１１】
2000269337.tif 000011